Projekty Ogniwo bezkrzemowe

Projekt zakłada opracowanie materiałów niezbędnych do wytworzenia bezkrzemowego i dwustronnego ogniwa fotowoltaicznego oraz przygotowanie do wdrożenia technologii ich wytwarzania. Projektowane ogniwa wykonane zostaną na perforowanych podłożach metalowych (Cu/Al), na których obustronnie zostaną wytworzone warstwy półprzewodnikowe. Opracowana przez CBRTP i zabezpieczona zgłoszeniem patentowym technologia wytwarzania półprzewodników na bazie termicznego tlenku miedzi CuO uzyskiwanego na podłożu i zarazem elektrodzie Cu pozwala na osiągnięcie kontaktu omowego Cu/CuO oraz na podłożu Al także pełniącym funkcję elektrody na bazie siarczku cyny SnS, uzyskiwanego w procesie CBD, pokrywanych w obu przypadkach półprzewodnikiem typu n z wykorzystaniem tlenku cynku w postaci nanosłupków pokrytych warstwą ZnMgO/AZO w procesie ALD. Ze względu na charakter procesów utleniania, ALD, CBD i hydrotermalnego w jednym cyklu procesów uzyskuje się strukturę półprzewodnikową po obu stronach ogniwa. Projekt zakłada również opracowanie technologii wytwarzania perforowanych podłóż metalowych w których puste przestrzenie w podłożu wypełniane będą medium rozpraszającym w postaci polimeru z zawieszonymi cząstkami metalowymi, co pozwoli na efektywne rozwinięcie powierzchni czynnej ogniwa. Projekt zakłada zarówno dobór techniki wykonywania perforacji jak i rodzaju medium rozpraszającego, we współpracy z naukowymi ośrodkami zewnętrznymi.

Wytworzone materiały/komponenty ogniwa zostaną scharakteryzowane pod kątem właściwości elektrycznych, tribologicznych, dylatometrycznych oraz struktury i morfologii.

Finalnie wytworzone ogniwa zostaną poddane metalizacji, która będzie tworzyła z górną warstwą ogniwa AZO (niskorezystywny kontakt omowy). Proces ten ze względu na stosowane w ogniwie materiały będzie niskotemperaturowy, aby warstwy struktury nie uległy degradacji. Na warstwie transparentnej zaplanowano zatem metaliczne kontakty elektryczne na bazie cząstek i nanocząstek srebra Ag w ramach którego to procesu będzie opracowanie i wytworzenie heterofazowych zawiesin – tuszów kompatybilnych z tą technologią. Podstawą procesu będzie przekształcenie tuszu do postaci mgły aerozolowej, a następnie skupieniu go i w formie mikrometrowej strugi skierowaniu w stronę podłoża. Kontakty elektryczne stanowić będą elektrodę i nanoszone będą metodą druku aerozolowego, a ich osadzanie realizowane będzie z zastosowaniem niskotemperaturowych technik wygrzewania (do 300ºC).

Nie bez znaczenia jest także cel przepisany do zadań Partnera przemysłowego, określony jako dążenie do opracowania w ramach prac badawczych procesu oraz narzędzi do montażu modułów fotowoltaicznych z zastosowaniem konwencjonalnego parku maszynowego ze szczególnym uwzględnieniem pozostającej w dyspozycji partnera linii SmartWire. W ramach prac badawczych partnera przemysłowego przewidziano opracowanie własnej konstrukcji stringera oraz komponentów dystrybucji folii i taśm „wire” na bazie standardowych maszyn dostarczonych przez producenta MeyerBurger AG, dla uzyskania pełnej kompatybilności i możliwości przezbrajania linii umożliwiającego stosowanie tak ogniw konwencjonalnych jak i projektowanych w ramach niniejszego projektu ogniw bezkrzemowych. Moduły składające się z opracowanych ogniw bezkrzemowych będą oferowane przez Hanplast oraz jego przedstawicielstwa na rynku polskim, amerykańskim, ukraińskim, gruzińskim a także w toku ekspansji rynkowej w obszarze UE.

Projekt realizowanych zgodnie z umową o dofinansowanie nr TECHMATSTRATEG2/409122/3/NCBR/2019.

Członkowie konsorcjum naukowo – przemysłowego:
- Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu S.A. – Lider konsorcjum
- Hanplast Sp. z o.o.
- Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie

Okres realizacji: 01.01.2019 – 31.05.2022
Całkowita kwota kwalifikowana projektu: 17 550 437 zł
Badania przemysłowe:14 467 545‬ zł
Prace rozwojowe: 2 169 092 zł
Prace pzedwdrożeniowe: 913 800 zł
Kwota dofinansowania: 15 213 307 zł
Badania przemysłowe: ‭12 797 045‬ zł
Prace rozwojowe: 1 593 842 zł
Prace przedwdrożeniowe: 822 420 zł
Wkład własny: 2 337 130 zł